La ragione principale dell’assenza di gravità nello spazio è il concetto di caduta libera. Quando un oggetto si trova nel campo gravitazionale di un corpo massiccio, come la Terra, accelera costantemente verso quel corpo. Ad esempio, se ti trovi sulla superficie terrestre, il tuo corpo viene tirato verso il basso a causa della gravità terrestre e sperimenti una forza che percepiamo come peso.
Tuttavia, se un oggetto si muove abbastanza velocemente perpendicolarmente alla forza gravitazionale, può mantenere una distanza costante dal corpo massiccio e cadere effettivamente al suo fianco. Questo è ciò che sperimentano i veicoli spaziali e gli astronauti in orbita. Raggiungendo una velocità specifica nota come velocità orbitale, "cadono" continuamente verso la Terra, ma lo slancio in avanti li mantiene in un percorso circolare costante attorno al pianeta.
All'interno di un veicolo spaziale o di una stazione spaziale, l'ambiente simula le condizioni di caduta libera. Poiché la navicella spaziale è in orbita, anche tutti gli oggetti al suo interno si trovano nello stesso stato di caduta libera, muovendosi alla stessa velocità e traiettoria. Ciò si traduce nell’assenza della solita forza gravitazionale che sentiamo sulla Terra, portando ad una sensazione di assenza di gravità.
Quando gli astronauti effettuano passeggiate spaziali al di fuori della loro navicella spaziale, sono ancora in uno stato di caduta libera. Tuttavia, possono attaccarsi all'esterno della navicella utilizzando attacchi o corrimano, il che fornisce un senso di supporto e impedisce loro di andare alla deriva.
È importante notare che l'assenza di gravità non significa assenza di gravità. Gli oggetti nello spazio, compresi i veicoli spaziali e gli astronauti, sono ancora soggetti alle forze gravitazionali. Il fatto è che le forze gravitazionali che agiscono su di essi sono bilanciate o sono molto deboli rispetto alle forze di inerzia associate al loro movimento.